JP6094153B2 - Chemical heat storage device - Google Patents
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Description
本発明は、化学蓄熱装置に関する。 The present invention relates to a chemical heat storage device.
従来、蓄熱材を用いた化学蓄熱装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a chemical heat storage device using a heat storage material is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、水蒸気などの反応ガスと反応する固体粒子(蓄熱材)を収容する反応器と、反応器の周囲に設けられ、蓄熱用熱媒体または放熱用熱媒体のいずれか一方が選択的に流される1系統の熱媒体流路とを備えた化学蓄熱型ヒートポンプ(化学蓄熱装置)が開示されている。この化学蓄熱型ヒートポンプは、反応器を周期的に上下反転または振動させることにより反応器内の固体粒子を流動させるように構成されている。これにより、反応ガスと固体粒子とをより均一に反応させるとともに、反応器の周囲の熱媒体流路を流れる熱媒体(蓄熱用熱媒体または放熱用熱媒体)と固体粒子との熱交換効率を高めている。また、上記特許文献1の化学蓄熱型ヒートポンプは、蓄熱時には、熱媒体流路に蓄熱用熱媒体を流して蓄熱用熱媒体と固体粒子との間で熱交換を行うとともに、放熱時には、熱媒体流路に蓄熱用熱媒体とは異なる放熱用熱媒体を流して放熱用熱媒体と固体粒子との間で熱交換を行うように構成されている。すなわち、蓄熱時と放熱時とで互いに異なる熱媒体(熱交換流体)を共通の熱媒体流路に流すように構成されている。
In
しかしながら、上記特許文献1の化学蓄熱型ヒートポンプ(化学蓄熱装置)では、蓄熱時と放熱時とで互いに異なる熱媒体(熱交換流体)が共通の熱媒体流路に流されるので、熱媒体流路内に残存する一方の熱媒体が異物として他方の熱媒体に混入し、その結果、異物が混入したことに起因して熱媒体(熱交換流体)の性能が低下する場合があるという問題点がある。また、蓄熱時と放熱時とで熱媒体流路に流す熱媒体を切り替える必要があるので、熱媒体流路に流す熱媒体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要があり、その結果、化学蓄熱型ヒートポンプ(化学蓄熱装置)の熱媒体流路の流路構成が複雑になるという問題点もある。
However, in the chemical heat storage type heat pump (chemical heat storage device) of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、異なる熱交換流体が共通の流路に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体および放熱用の熱交換流体と良好に熱交換することが可能な化学蓄熱装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to reduce the performance of the heat exchange fluid caused by different heat exchange fluids flowing in a common flow path. And chemical heat storage device capable of exchanging heat well with heat exchange fluid for heat storage and heat exchange fluid for heat dissipation during heat storage and heat dissipation, respectively, while suppressing complication of the flow path configuration of the heat exchange fluid Is to provide.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、移動手段は、第1熱交換部が反応容器の下部に位置する第1位置と、第2熱交換部が反応容器の下部に位置する第2位置とに、反応容器を上下反転させることにより移動させる反転駆動部を含み、第1熱交換部または第2熱交換部が反応容器の下部に位置する場合に、蓄熱材が自重により下部に移動して第1熱交換部または第2熱交換部に接触するように構成されている。 In order to achieve the above object, a chemical heat storage device according to a first aspect of the present invention includes a first heat exchange section in which a first heat exchange fluid flows and a second heat in which a second heat exchange fluid flows. A reaction container including the exchange part and the heat storage material storage part for storing the heat storage material, and the heat storage material in the first heat exchange part according to the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction And a moving means for selectively moving the heat storage material to the second position where the heat storage material contacts the second heat exchanging section , wherein the moving means has the first heat exchanging section located below the reaction vessel. A reversal drive unit that moves the reaction vessel by reversing it up and down to a first position where the second heat exchange unit is located below the reaction vessel, and the first heat exchange unit or the second heat When the replacement part is located at the bottom of the reaction vessel, the heat storage material And is configured to contact the first heat exchanger or the second heat exchange unit moved to.
この発明の第1の局面による化学蓄熱装置では、上記のように、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部を、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部を含む反応容器に設けることによって、反応容器において、互いに異なる第1の熱交換流体および第2の熱交換流体がそれぞれ別個に設けられた専用の第1熱交換部および第2熱交換部の2系統で流されるので、共通の熱交換部(流路)に第1の熱交換流体および第2の熱交換流体の両方を流す場合と異なり、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができる。その結果、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器において、第1の熱交換流体が流れる第1熱交換部と、第2の熱交換流体が流れる第2熱交換部とを互いに別個に設けることによって、互いに異なる熱交換流体を共通の熱交換部(流路)に流す構成とは異なり、蓄熱時と放熱時とで熱交換部に流す熱交換流体を切り替える必要がないので、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がない。その結果、化学蓄熱装置の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。 In the chemical heat storage device according to the first aspect of the present invention, as described above, the first heat exchange part through which the first heat exchange fluid flows and the second heat exchange part through which the second heat exchange fluid flows are provided. In the reaction vessel, the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid that are different from each other are provided in the reaction vessel including the heat storage material containing portion for containing the heat storage material. Unlike the case where both the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid are allowed to flow through the common heat exchange section (flow path), the heat of one side is flowed through the two systems of the exchange section and the second heat exchange section. It is possible to suppress the exchange fluid from being mixed into the other heat exchange fluid. As a result, it is possible to suppress the performance of the heat exchange fluid from being deteriorated due to the contamination of foreign matters. Further, in the reaction vessel, the first heat exchange part through which the first heat exchange fluid flows and the second heat exchange part through which the second heat exchange fluid flow are provided separately from each other, so that different heat exchange fluids can be shared. Unlike the configuration that flows through the heat exchange section (flow channel), there is no need to switch the heat exchange fluid that flows to the heat exchange section between heat storage and heat dissipation, so the flow for switching the heat exchange fluid that flows to the heat exchange section There is no need to provide a path switching valve. As a result, it is possible to prevent the flow path configuration of the heat exchange fluid of the chemical heat storage device from becoming complicated.
また、移動手段により、蓄熱時および放熱時に応じて、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と、第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に反応容器を移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材を第1熱交換部および第2熱交換部のいずれか一方に集中的に接触させ、放熱時には、蓄熱材を第1熱交換部および第2熱交換部のいずれか他方に集中的に接触させることができるので、蓄熱時および放熱時の両方の場合において、対応する熱交換流体と蓄熱材との間で効率よく熱交換することができる。その結果、熱交換の応答性(熱交換速度)を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部(流路)に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体(第1の熱交換流体および第2の熱交換流体のいずれか一方)および放熱用の熱交換流体(第1の熱交換流体および第2の熱交換流体のいずれか他方)と良好に熱交換することができる。 In addition, the moving means selectively reacts with the first position where the heat storage material contacts the first heat exchange portion and the second position where the heat storage material contacts the second heat exchange portion according to heat storage and heat dissipation. By moving the container, the heat storage material is brought into intensive contact with either the first heat exchange unit or the second heat exchange unit during heat storage, and the heat storage material is moved into the first heat exchange unit and the second heat during heat dissipation. Since it can be brought into intensive contact with either one of the exchange parts, heat exchange can be efficiently performed between the corresponding heat exchange fluid and the heat storage material in both cases of heat storage and heat dissipation. As a result, the heat exchange response (heat exchange rate) can be improved. Therefore, in this chemical heat storage device, while suppressing the deterioration of the performance of the heat exchange fluid and the complication of the flow path configuration of the heat exchange fluid due to the flow of different heat exchange fluids to the common heat exchange section (flow channel) , During heat storage and heat dissipation, respectively, a heat exchange fluid for heat storage (one of the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid) and a heat exchange fluid for heat dissipation (first heat exchange fluid and first heat exchange fluid) The heat exchange fluid can be satisfactorily exchanged with either one of the two heat exchange fluids.
また、反転駆動部により反応容器を上下反転させるだけで、容易に、第1熱交換部または第2熱交換部を反応容器の下部に位置させることができるとともに、蓄熱材を自重により反応容器の下部に位置する熱交換部側に移動させることができるので、蓄熱時および放熱時に応じて、容易に、蓄熱材を第1熱交換部または第2熱交換部に選択的に接触させることができる。また、蓄熱材を自重により下部に移動させることによって、蓄熱材が流動されてほぐされるので、蓄熱材が固化するのを抑制することができ、その結果、蓄熱材の使用寿命を延ばすことができる。また、反応容器内に蓄熱材が移動可能なスペースが存在することにより、蓄熱材収容部に蓄熱材が隙間なく充填されている場合とは異なり、蓄熱材が水和反応により膨張した場合でも蓄熱材が押し固まって固化するのを抑制することができる。これによっても、蓄熱材の使用寿命を延ばすことができる。 In addition, the first heat exchanging unit or the second heat exchanging unit can be easily positioned at the lower part of the reaction vessel simply by turning the reaction vessel upside down by the inversion driving unit, and the heat storage material can be placed in the reaction vessel by its own weight. Since it can be moved to the heat exchanging part located in the lower part, the heat storage material can be selectively brought into contact with the first heat exchanging part or the second heat exchanging part according to the heat storage and the heat dissipation. . Moreover, since the heat storage material is moved and loosened by moving the heat storage material to its lower part by its own weight, the heat storage material can be prevented from solidifying, and as a result, the service life of the heat storage material can be extended. . In addition, since there is a space in the reaction vessel where the heat storage material can move, unlike the case where the heat storage material is filled in the heat storage material container without gaps, the heat storage material can be stored even when the heat storage material expands due to a hydration reaction. It is possible to suppress the material from being pressed and solidified. Also by this, the service life of the heat storage material can be extended.
この場合、好ましくは、第1熱交換部には、高温の第1の熱交換流体が流れ、第2熱交換部には、熱が供給されるべき第2の熱交換流体が流れるように構成されており、反転駆動部は、蓄熱時には、第1熱交換部が反応容器の下部に位置する第1位置に反応容器を上下反転移動させ、放熱時には、第2熱交換部が反応容器の下部に位置する第2位置に反応容器を上下反転移動させるように構成されている。このように構成すれば、蓄熱時には、高温の第1の熱交換流体が流れる第1熱交換部に蓄熱材を接触させて第1の熱交換流体の熱により蓄熱材を加熱(蓄熱)することができるとともに、放熱時には、熱が供給されるべき第2の熱交換流体が流れる第2熱交換部に蓄熱材を接触させて蓄熱材から放熱される熱により第2の熱交換流体を加熱することができる。 In this case, preferably, the first heat exchange section is configured so that the high-temperature first heat exchange fluid flows, and the second heat exchange section is configured so that the second heat exchange fluid to be supplied with heat flows. The reversal drive unit moves the reaction vessel upside down to the first position where the first heat exchange unit is located at the lower part of the reaction vessel during heat storage, and the second heat exchange unit moves to the lower part of the reaction vessel during heat dissipation. The reaction vessel is configured to move upside down to a second position located at the position. If comprised in this way, at the time of heat storage, making a heat storage material contact the 1st heat exchange part through which a high temperature 1st heat exchange fluid flows, and heating a heat storage material with the heat of the 1st heat exchange fluid (heat storage). In addition, at the time of heat dissipation, the second heat exchange fluid is heated by the heat radiated from the heat storage material by bringing the heat storage material into contact with the second heat exchange portion through which the second heat exchange fluid to be supplied with heat flows. be able to.
この発明の第2の局面による化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段と、第1熱交換部に対して第1の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第1流路と、第2熱交換部に対して第2の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第2流路とを備え、反応容器が第1位置および第2位置に位置する両方の場合に、第1流路を介して第1熱交換部に対する第1の熱交換流体の供給または排出が行われるとともに、第2流路を介して第2熱交換部に対する第2の熱交換流体の供給または排出が行われるように構成されている。このように構成すれば、反応容器が第1位置および第2位置のいずれに位置している場合でも、第1流路および第2流路を介して、それぞれ、第1熱交換部内の第1の熱交換流体および第2熱交換部内の第2の熱交換流体を常時循環させておくことができる。 Chemical heat storage device according to a second aspect of the invention, a second heat exchanger where the first heat exchanger the first heat exchange fluid flows through the interior and the second heat exchange fluid flowing inside, accommodating a heat storage material A reaction container that includes a heat storage material storage unit that performs the heat storage by dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, and the first position and the first position where the heat storage material contacts the first heat exchange unit A moving means for selectively moving to a second position where the heat storage material is in contact with the two heat exchanging parts, and a first vertically symmetrical structure for supplying or discharging the first heat exchanging fluid to or from the first heat exchanging part. and the flow path, e Bei a second flow path of the vertically symmetric structure for supplying or discharging the second heat exchange fluid to the second heat exchanger, the reaction vessel located at the first position and the second position In both cases, the supply of the first heat exchange fluid to the first heat exchange section via the first flow path or With out takes place, the supply or discharge of the second heat exchange fluid to the second heat exchanger through a second flow path is configured to be performed. If comprised in this way, even if the reaction container is located in any of the 1st position and the 2nd position, it is the 1st in a 1st heat exchange part via the 1st channel and the 2nd channel, respectively. The heat exchange fluid and the second heat exchange fluid in the second heat exchange section can be constantly circulated.
この発明の第3の局面による化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、蓄熱材収容部は、蓄熱時に脱水反応により蓄熱材から放出されるとともに放熱時に蓄熱材と水和反応する水蒸気が通過可能な多数の孔を有する多孔質構造により、筒状に形成されている。このように構成すれば、蓄熱時には、蓄熱材収容部の内部において脱水反応により蓄熱材から放出される水蒸気を多数の孔を介して容易に蓄熱材収容部の外部に放出することができるとともに、放熱時には、蓄熱材収容部の外部から内部に多数の孔を介して水蒸気を取り込んで蓄熱材収容部の内部において蓄熱材と水蒸気とを水和反応させることができる。また、多孔質構造により蓄熱材収容部を筒状に形成することによって、蓄熱材収容部の特定の位置にだけ水蒸気の入出通路を設ける場合と異なり、蓄熱材収容部の全域(全周)から水蒸気を蓄熱材収容部の外部に放出させることができるとともに、蓄熱材収容部の全域(全周)から水蒸気を蓄熱材収容部の内部に取り込むことができるので、蓄熱材収容部内の蓄熱材の脱水反応および水和反応をより均一に行わせることができる。 Chemical heat storage device according to a third aspect of the invention, a second heat exchanger where the first heat exchanger the first heat exchange fluid flows through the interior and the second heat exchange fluid flowing inside, accommodating a heat storage material A reaction container that includes a heat storage material storage unit that performs the heat storage by dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, and the first position and the first position where the heat storage material contacts the first heat exchange unit And a moving means for selectively moving the heat storage part to the second position where the heat storage material contacts the heat exchange part, and the heat storage material container is released from the heat storage material by a dehydration reaction during heat storage and heat storage material and water during heat dissipation. It is formed in a cylindrical shape by a porous structure having a large number of pores through which water that reacts with water can pass. If constituted in this way, at the time of heat storage, water vapor released from the heat storage material by the dehydration reaction inside the heat storage material storage portion can be easily released to the outside of the heat storage material storage portion through many holes, At the time of heat dissipation, water vapor can be taken in from the outside of the heat storage material accommodation part through a large number of holes, and the heat storage material and water vapor can be hydrated inside the heat storage material accommodation part. Also, by forming the heat storage material accommodating portion in a cylindrical shape with a porous structure, unlike the case where the water vapor inlet / outlet passage is provided only at a specific position of the heat storage material accommodating portion, from the entire region (entire circumference) of the heat storage material accommodating portion Steam can be released to the outside of the heat storage material storage part, and since water vapor can be taken into the heat storage material storage part from the entire area (entire circumference) of the heat storage material storage part, the heat storage material in the heat storage material storage part The dehydration reaction and the hydration reaction can be performed more uniformly.
この発明の第4の局面による化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、蓄熱材収容部の内部には、第1熱交換部および第2熱交換部が配置されており、蓄熱材は、蓄熱材収容部の内部において、第1熱交換部側および第2熱交換部側に移動可能に配置されている。このように構成すれば、蓄熱材収容部の内部において、第1熱交換部または第2熱交換部に蓄熱材を直接的に接触させることができるので、対応する熱交換部の熱交換流体と蓄熱材との間でより効率よく熱交換することができる。
Chemical heat storage device according to a fourth aspect of the present invention includes a second heat exchanger where the first heat exchanger the first heat exchange fluid flows through the interior and the second heat exchange fluid flowing inside, accommodating a heat storage material A reaction container that includes a heat storage material storage unit that performs the heat storage by dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, and the first position and the first position where the heat storage material contacts the first
この発明の第5の局面による化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、第1熱交換部および第2熱交換部は、共に、互いに対向する複数の熱交換パイプにより構成されており、複数の熱交換パイプは、蓄熱材が複数の熱交換パイプ間を移動可能な間隔を隔てて配置されている。このように構成すれば、第1の熱交換流体および第2の熱交換流体をそれぞれ複数の熱交換パイプに分散して流すことができるとともに、分散された熱交換流体が流れる熱交換パイプの各々に対して全周に蓄熱材を接触させることができるので、対応する熱交換流体と蓄熱材との熱交換効率を向上させることができる。その結果、熱交換の応答性を高めることができる。 Chemical heat storage device according to the fifth aspect of the present invention includes a second heat exchanger where the first heat exchanger the first heat exchange fluid flows through the interior and the second heat exchange fluid flowing inside, accommodating a heat storage material A reaction container that includes a heat storage material storage unit that performs the heat storage by dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, and the first position and the first position where the heat storage material contacts the first heat exchange unit And a moving means for selectively moving the heat storage material to the second position where the heat storage material contacts the first heat exchange portion and the second heat exchange portion, both of which are formed by a plurality of heat exchange pipes facing each other. The plurality of heat exchange pipes are arranged at intervals at which the heat storage material can move between the plurality of heat exchange pipes. If comprised in this way, while being able to distribute and flow the 1st heat exchange fluid and the 2nd heat exchange fluid to a plurality of heat exchange pipes, respectively, each of the heat exchange pipes through which the dispersed heat exchange fluid flows In contrast, since the heat storage material can be brought into contact with the entire circumference, the heat exchange efficiency between the corresponding heat exchange fluid and the heat storage material can be improved. As a result, the responsiveness of heat exchange can be enhanced.
この発明の第6の局面による化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、反応容器を、第1熱交換部に蓄熱材が接触する第1位置と第2熱交換部に蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、反応容器および移動手段は、車両に設置されており、車両の走行中には、反応容器が第1位置に移動されて、第1熱交換部の内部に高温の排ガスからなる第1の熱交換流体が流れることにより蓄熱材による蓄熱が行われ、車両の走行開始時には、反応容器が第2位置に移動されて、蓄熱材に放熱させることにより第2熱交換部の内部を流れる第2の熱交換流体を介して車両の所定部分の加熱が行われるように構成されている。このように構成すれば、車両の走行中には、車両の排ガスの熱を利用して効果的に蓄熱材による蓄熱を行うことができるとともに、車両の走行開始時には、その蓄熱材に蓄熱された熱を放熱させて車両の所定部分(たとえば、ヒータコア(車室内の空気を暖めるための部品)やバッテリなど)を加熱することができるので、排ガスの熱を有効に活用することができる。
Chemical heat storage device according to a sixth aspect of the present invention includes a second heat exchanger where the first heat exchanger the first heat exchange fluid flows through the interior and the second heat exchange fluid flowing inside, accommodating a heat storage material A reaction container that includes a heat storage material storage unit that performs the heat storage by dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, and the first position and the first position where the heat storage material contacts the first
なお、本出願では、上記一の局面による化学蓄熱装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。 In the present application, apart from the chemical heat storage device according to the above aspect, the following other configurations are also conceivable.
(付記項1)
すなわち、本出願の他の構成による化学蓄熱装置は、第1の熱交換流体が内部を流れる第1熱交換部および第2の熱交換流体が内部を流れる第2熱交換部と、第1熱交換部および第2熱交換部が内部に配置され、蓄熱材を収容する蓄熱材収容部とを含む反応容器と、蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、蓄熱材を第1熱交換部側と第2熱交換部側とに選択的に移動させる移動手段とを備えている。このように構成すれば、反応容器において、互いに異なる第1の熱交換流体および第2の熱交換流体がそれぞれ別個に設けられた専用の第1熱交換部および第2熱交換部の2系統で流されるので、共通の熱交換部(流路)に第1の熱交換流体および第2の熱交換流体の両方を流す場合と異なり、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができる。その結果、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器において、第1の熱交換流体が流れる第1熱交換部と、第2の熱交換流体が流れる第2熱交換部とを互いに別個に設けることによって、互いに異なる熱交換流体を共通の熱交換部(流路)に流す構成とは異なり、蓄熱時と放熱時とで熱交換部に流す熱交換流体を切り替える必要がないので、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がない。その結果、化学蓄熱装置の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。また、移動手段により、蓄熱時および放熱時に応じて、蓄熱材を第1熱交換部側と第2熱交換部側とに選択的に移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材を第1熱交換部および第2熱交換部のいずれか一方側に集中的に集め、放熱時には、蓄熱材を第1熱交換部および第2熱交換部のいずれか他方側に集中的に集めることができるので、蓄熱時および放熱時の両方の場合において、対応する熱交換流体と蓄熱材との間で効率よく熱交換することができる。その結果、熱交換の応答性(熱交換速度)を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部(流路)に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体(第1の熱交換流体および第2の熱交換流体のいずれか一方)および放熱用の熱交換流体(第1の熱交換流体および第2の熱交換流体のいずれか他方)と良好に熱交換することができる。
(Additional item 1)
That is, the chemical heat storage device according to another configuration of the present application includes a first heat exchange unit in which the first heat exchange fluid flows, a second heat exchange unit in which the second heat exchange fluid flows, and the first heat A heat storage material according to a reaction container including a heat storage material storage portion for storing a heat storage material and a heat storage material by a dehydration reaction and a heat release by a hydration reaction. Is moved to the first heat exchange part side and the second heat exchange part side. If comprised in this way, in a reaction container, it will be two systems, the 1st heat exchange part and 2nd heat exchange part for exclusive use in which the mutually different 1st heat exchange fluid and 2nd heat exchange fluid were each provided separately. Unlike the case where both the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid are caused to flow through a common heat exchange section (flow path), one heat exchange fluid is mixed into the other heat exchange fluid. Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the performance of the heat exchange fluid from being deteriorated due to the contamination of foreign matters. Further, in the reaction vessel, the first heat exchange part through which the first heat exchange fluid flows and the second heat exchange part through which the second heat exchange fluid flow are provided separately from each other, so that different heat exchange fluids can be shared. Unlike the configuration that flows through the heat exchange section (flow channel), there is no need to switch the heat exchange fluid that flows to the heat exchange section between heat storage and heat dissipation, so the flow for switching the heat exchange fluid that flows to the heat exchange section There is no need to provide a path switching valve. As a result, it is possible to prevent the flow path configuration of the heat exchange fluid of the chemical heat storage device from becoming complicated. Moreover, the heat storage material is selectively moved to the first heat exchange part side and the second heat exchange part side according to the heat storage and the heat dissipation by the moving means, so that the heat storage material is subjected to the first heat exchange during the heat storage. Since the heat storage material can be concentrated on either side of the first heat exchange part and the second heat exchange part at the time of heat dissipation, it can be concentrated on either side of the part and the second heat exchange part. In both cases of heat storage and heat dissipation, heat can be efficiently exchanged between the corresponding heat exchange fluid and the heat storage material. As a result, the heat exchange response (heat exchange rate) can be improved. Therefore, in this chemical heat storage device, while suppressing the deterioration of the performance of the heat exchange fluid and the complication of the flow path configuration of the heat exchange fluid due to the flow of different heat exchange fluids to the common heat exchange section (flow channel) , During heat storage and heat dissipation, respectively, a heat exchange fluid for heat storage (one of the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid) and a heat exchange fluid for heat dissipation (first heat exchange fluid and first heat exchange fluid) The heat exchange fluid can be satisfactorily exchanged with either one of the two heat exchange fluids.
(付記項2)
また、この他の構成による化学蓄熱装置では、好ましくは、第1熱交換部および第2熱交換部は、共に、互いに対向する複数の熱交換パイプにより構成されており、複数の熱交換パイプは、蓄熱材が複数の熱交換パイプ間を移動可能な間隔を隔てて配置されている。このように構成すれば、第1の熱交換流体および第2の熱交換流体をそれぞれ複数の熱交換パイプに分散して流すことができるとともに、分散された熱交換流体が流れる熱交換パイプの各々に対して全周に蓄熱材を接触させることができるので、対応する熱交換流体と蓄熱材との熱交換効率を向上させることができる。その結果、熱交換の応答性を高めることができる。
(Appendix 2)
In the chemical heat storage device according to the other configuration, preferably, both the first heat exchange unit and the second heat exchange unit are configured by a plurality of heat exchange pipes facing each other, and the plurality of heat exchange pipes are The heat storage material is disposed at a distance allowing movement between the plurality of heat exchange pipes. If comprised in this way, while being able to distribute and flow the 1st heat exchange fluid and the 2nd heat exchange fluid to a plurality of heat exchange pipes, respectively, each of the heat exchange pipes through which the dispersed heat exchange fluid flows In contrast, since the heat storage material can be brought into contact with the entire circumference, the heat exchange efficiency between the corresponding heat exchange fluid and the heat storage material can be improved. As a result, the responsiveness of heat exchange can be enhanced.
本発明によれば、上記のように、異なる熱交換流体が共通の流路に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体および放熱用の熱交換流体と良好に熱交換することができる。 According to the present invention, as described above, while suppressing deterioration in the performance of the heat exchange fluid due to the flow of different heat exchange fluids through the common flow path and the complication of the flow path configuration of the heat exchange fluid, Heat exchange and heat exchange fluid for heat storage and heat exchange fluid for heat radiation can be favorably exchanged at the time and during heat radiation, respectively.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態による化学蓄熱装置100の構成について説明する。
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-9, the structure of the chemical
本発明の第1実施形態による化学蓄熱装置100は、図1に示すように、自動車などの車両110に搭載されるように構成されている。また、化学蓄熱装置100は、車両110の走行中に、エンジン10から排出されてマフラー20の内部を流通する高温の排ガスを利用して蓄熱し、車両の走行開始時に、蓄熱した熱を利用して車室内の空気を暖めるためのヒータコア30やバッテリ40を加熱するように構成されている。なお、ヒータコア30およびバッテリ40は、共に、本発明の「所定部分」の一例である。
As shown in FIG. 1, the chemical
化学蓄熱装置100は、図2および図3に示すように、反応容器1と、反応容器1を上下反転させることにより移動(回動)させる反転駆動部2を備えている。反応容器1は、円筒形状の真空チャンバ11と、互いに対向する複数の第1熱交換パイプ12aからなる第1熱交換部12と、互いに対向する複数の第2熱交換パイプ13aからなる第2熱交換部13と、酸化カルシウム(CaO)からなる蓄熱材3を収容する蓄熱材収容部14とを含んでいる。なお、反転駆動部2は、本発明の「移動手段」の一例である。また、第1熱交換パイプ12aおよび第2熱交換パイプ13aは、共に、本発明の「熱交換パイプ」の一例である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the chemical
また、真空チャンバ11の管軸方向(Y方向)の一方端部(Y1方向の端部)には、第1シャフト部15が取り付けられ、真空チャンバ11の管軸方向の他方端部(Y2方向の端部)には、第2シャフト部16が取り付けられている。また、第1シャフト部15の真空チャンバ11とは反対側の端部(Y1方向の端部)には、第1ブラケット部17が設けられている。また、第2シャフト部16の真空チャンバ11とは反対側の端部(Y2方向の端部)には、第2ブラケット部18が設けられている。また、第1ブラケット部17および第2ブラケット部18は、回動せずに固定的に設置されている。反応容器1は、反転駆動部2により反応容器1の管軸方向(Y方向)に延びる回動軸線L1周りに回動されることによって、第1熱交換パイプ12aに蓄熱材3が接触する蓄熱位置(図2および図4参照)と、第2熱交換パイプ13aに蓄熱材3が接触する放熱位置(図3および図5参照)とに選択的に移動されるように構成されている。また、反応容器1は、反転駆動部2により、第1シャフト部15および第2シャフト部16と一体的に回動される。なお、蓄熱位置は、本発明の「第1位置」の一例であり、放熱位置は、本発明の「第2位置」の一例である。
A
また、化学蓄熱装置100は、車両110の走行中には、図2および図4に示すように、反応容器1が蓄熱位置に移動されて、第1熱交換パイプ12a(第1熱交換部12)の内部に高温の排ガスが流れることにより蓄熱材3による蓄熱が行われるように構成されている。一方、車両110の走行開始時には、図3および図5に示すように、反応容器1が放熱位置に移動されて、蓄熱材3に放熱させることにより第2熱交換パイプ13a(第2熱交換部13)の内部を流れるクーラント液を介してヒータコア30やバッテリ40を加熱する。すなわち、本発明の第1実施形態による化学蓄熱装置100では、排ガスおよびクーラント液がそれぞれ別個に設けられた専用の第1熱交換パイプ12a(第1熱交換部12)および第2熱交換パイプ13a(第2熱交換部13)の2系統で流される。なお、排ガスは、本発明の「第1の熱交換流体」の一例であり、クーラント液は、本発明の「第2の熱交換流体」の一例である。以下、化学蓄熱装置100の構成をより詳細に説明する。
In addition, as shown in FIGS. 2 and 4, the chemical
真空チャンバ11は、低圧室(真空室)であり、内部に、第1熱交換部12、第2熱交換部13および蓄熱材収容部14を収容している。また、真空チャンバ11のY2方向側の端部には、水蒸気出入口111が設けられており、水蒸気出入口111を介して真空チャンバ11の内部から外部に水蒸気が排出されるとともに、水蒸気出入口111を介して真空チャンバ11の外部から内部に水蒸気が流入される。水蒸気出入口111は、図示しない流路を介して水を収容する蒸発・凝縮器50に接続されている。
The
複数の第1熱交換パイプ12a(第1熱交換部12)は、高温の排ガスが内部を流れるように構成されている。また、複数の第2熱交換パイプ13a(第2熱交換部13)は、熱が供給されるべきクーラント液が内部を流れるように構成されている。複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)は、蓄熱材収容部14の内部に配置されている。また、複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)は、円管形状を有し、円筒形状の反応容器1の回動軸線L1が延びる方向(Y方向)に延びるように互いに平行に設けられている。また、第1熱交換パイプ12aおよび第2熱交換パイプ13aは、互いに同じ断面形状(大きさ、形状および板厚)を有するとともに、互いに同じ本数だけ設けられている。また、複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)は、蓄熱材3(たとえば、粒径が約数百μmの蓄熱材)が複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)間を移動可能な間隔D1(隣り合うパイプの外周部間の間隔)を隔てて配置されている。また、第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)は、熱伝導性に優れる金属(たとえば、銅合金、アルミニウム合金、炭素鋼、合金鋼など)により形成されている。また、複数の第1熱交換パイプ12aは、蓄熱材収容部14の内部の一方側半分の領域(図4の状態において回動軸線L1よりも下方の領域)に略均等に配置されているとともに、複数の第2熱交換パイプ13aは、蓄熱材収容部14の内部の他方側半分の領域(図4の状態において回動軸線L1よりも上方の領域)に略均等に配置されている。
The plurality of first
また、複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)は、各々、蓄熱材収容部14の回動軸線L1が延びる方向(Y方向)の一方端部(Y1方向側の端部)において一方接続部121a(131a)に接続され、蓄熱材収容部14の回動軸線L1が延びる方向の他方端部(Y2方向側の端部)において他方接続部121b(131b)に接続されている。一方接続部121a(131a)は、蓄熱材収容部14の一方端部側の外側でかつ真空チャンバ11の内部に配置されている。一方接続部121aは、第1熱交換パイプ12aと第1シャフト部15に設けられた排ガス流路151とを接続し、一方接続部131aは、第2熱交換パイプ13aと第1シャフト部15に設けられたクーラント液流路152とを接続している。他方接続部121b(131b)は、蓄熱材収容部14の他方端部側の外側でかつ真空チャンバ11の内部に配置されている。他方接続部121bは、第1熱交換パイプ12aと第2シャフト部16に設けられた排ガス流路161とを接続し、他方接続部131bは、第2熱交換パイプ13aと第2シャフト部16に設けられたクーラント液流路162とを接続している。なお、排ガス流路151は、本発明の「第1流路」の一例であり、排ガス流路161は、本発明の「第2流路」の一例である。
In addition, each of the plurality of first
蓄熱材収容部14は、多数の孔141を有する多孔質構造により円筒形状に形成されている。具体的には、蓄熱材収容部14は、円筒部14aと円筒部14aの両端部を塞ぐ円板状の一対の蓋部14bとを有し、円筒部14aは、多数の孔141を有するパンチングメタルにより形成されている。また、蓄熱材収容部14は、熱伝導性に優れる金属(たとえば、銅合金、アルミニウム合金、炭素鋼、合金鋼など)により形成されている。円筒部14aの多数の孔141は、蓄熱時に脱水反応により蓄熱材3から放出される水蒸気を蓄熱材収容部14の内部から外部の水蒸気通路部112に向かって通過させるとともに、放熱時に蓄熱材3と水和反応する水蒸気を水蒸気通路部112から蓄熱材収容部14の内部に向かって通過させるように構成されている。水蒸気通路部112は、真空チャンバ11の内部でかつ蓄熱材収容部14の外側の領域である。また、多数の孔141は、蓄熱材収容部14の内部に収容された蓄熱材3が蓄熱材収容部14の外部に漏れ出ないように蓄熱材3の粒径(たとえば、約数百μm)よりも小さい内径(たとえば、約百μm以下)を有している。また、多数の孔141は、蓄熱材収容部14の円筒部14aの略全域にわたって均一に形成されている。一対の蓋部14bには、図示しない複数の貫通孔が形成されており、第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)は、それらの貫通孔を介して一方接続部121a(131a)および他方接続部121b(131b)に接続されている。
The heat storage
第1シャフト部15は、図2、図3および図6〜図9に示すように、円柱形状に形成され、Y方向に延びる一対の排ガス流路151と一対のクーラント液流路152とを有している。詳細には、一対の排ガス流路151は、図6、図7および図9に示すように、扇状の断面形状を有し、上下対称構造に形成されている。また、一対のクーラント液流路152は、図6〜図8に示すように、扇状の断面形状を有し、上下対称構造に形成されている。また、一対の排ガス流路151は、一対のクーラント液流路152に対して回動軸線L1周りに90度ずれた位置に配置されている。また、反応容器1が蓄熱位置および放熱位置に位置する両方の場合、一対の排ガス流路151を介して第1熱交換部12に対する排ガスの供給が行われるとともに、一対のクーラント液流路152を介して第2熱交換部13に対するクーラント液の排出が行われる。また、排ガス流路151は、Y1方向側において、第1ブラケット部17の後述の排ガス溝部171に対応する位置まで延びるように形成され、クーラント液流路152は、Y1方向側において、第1ブラケット部17の後述のクーラント液溝部172に対応する位置まで延びるように形成されている。すなわち、排ガス流路151は、クーラント液流路152よりもY1方向に長く延びるように形成されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 6 to 9, the
また、排ガス流路151のY1方向側の端部には、図7および図9に示すように、第1シャフト部15の外周面15aに向かって延びる貫通部151aが形成されている。また、クーラント液流路152のY1方向側の端部には、図6および図8に示すように、第1シャフト部15の外周面15aに向かって延びる貫通部152aが形成されている。排ガス流路151は、貫通部151aを介して第1ブラケット部17の排ガス溝部171に接続され、クーラント液流路152は、貫通部152aを介して第1ブラケット部17のクーラント液溝部172に接続されている。
Further, as shown in FIGS. 7 and 9, a penetrating
第1ブラケット部17は、円筒形状に形成されており、Y方向に貫通する貫通孔17aを有している。また、第1ブラケット部17は、貫通孔17aに挿入された第1シャフト部15を回動可能に支持するように構成されている。具体的には、第1ブラケット部17は、貫通孔17aの内周面17bに周状に形成された排ガス溝部171およびクーラント液溝部172を有しており、第1シャフト部15は、排ガス溝部171の両側およびクーラント液溝部172の両側に設けられた4つのシール軸受173を介して回動可能に支持されている。シール軸受173は、第1シャフト部15の外周面15aと第1ブラケット部17の内周面17bとの間から排ガスおよびクーラント液が漏れるのを防止する機能を有している。第1ブラケット部17には、図7および図8に示すように、排ガス溝部171から第1ブラケット部17の外周面17cに向かって延びる貫通孔171aが形成されているとともに、図6および図8に示すように、クーラント液溝部172から第1ブラケット部17の外周面17cに向かって延びる貫通孔172aが形成されている。エンジン10から排出された排ガスは、マフラー20および貫通孔171aを介して排ガス溝部171に流入される。また、クーラント液溝部172のクーラント液は、貫通孔172aを介して図示しない配管に排出されてヒータコア30やバッテリ40側に供給される。
The
第2シャフト部16は、上記第1シャフト部15と同様の構造を有しており、Y方向において第1シャフト部15と対称形状に形成されている。また、反応容器1が蓄熱位置および放熱位置に位置する両方の場合、第2シャフト部16の一対の排ガス流路161を介して第1熱交換部12に対する排ガスの排出が行われるとともに、第2シャフト部16の一対のクーラント液流路162を介して第2熱交換部13に対するクーラント液の供給が行われる。第2シャフト部16のその他の構造は、上記第1シャフト部15と同様であるので説明を省略する。また、第2ブラケット部18は、上記第1ブラケット部17と同様の構造を有しており、Y方向において第1ブラケット部17と対称形状に形成されている。すなわち、第2ブラケット部18は、第2シャフト部16の周囲に形成された周状の排ガス溝部181および周状のクーラント液溝部182を有している。第2ブラケット部18の排ガス溝部181およびクーラント液溝部182は、それぞれ、第1ブラケット部17の排ガス溝部171およびクーラント液溝部172に対応している。第2ブラケット部18のその他の構造は、上記第1ブラケット部17と同様であるので説明を省略する。
The
反転駆動部2は、モータ21と、モータ21により回動される回動軸部22とを含んでいる。反転駆動部2は、蓄熱時および放熱時に応じて、第1熱交換パイプ12a(第1熱交換部12)が反応容器1の下部に位置する蓄熱位置(図2および図4参照)と、第2熱交換パイプ13a(第2熱交換部13)が反応容器1の下部に位置する放熱位置(図3および図5参照)とに、反応容器1を上下反転させるように構成されている。すなわち、反転駆動部2は、蓄熱時に、第1熱交換パイプ12aが反応容器1の下部に位置する蓄熱位置に反応容器1を移動させるとともに、放熱時に、第2熱交換パイプ13aが反応容器1の下部に位置する放熱位置に反応容器1を移動させる。
The
次に、上記した構成を有する第1実施形態による化学蓄熱装置100の蓄熱時および放熱時の動作について説明する。
Next, the operation at the time of heat storage and heat dissipation of the chemical
蓄熱の際には、車両110の走行中に、反転駆動部2により、図2および図4に示すように、第1熱交換パイプ12a(第1熱交換部12)が反応容器1の下部に位置する蓄熱位置に反応容器1を移動させる。この際、蓄熱材収容部14内の蓄熱材3は、自重により複数の熱交換パイプ間を通って第2熱交換部13側から第1熱交換部12側に移動されて複数の第1熱交換パイプ12aの間に充填される。すなわち、蓄熱材収容部14内の蓄熱材3は、自重により下部に移動して第1熱交換パイプ12aに接触される。これにより、第1熱交換パイプ12aの内部を流れる高温の排ガスにより蓄熱材3が加熱されて蓄熱材3の脱水反応が起こり、その結果、蓄熱材3が蓄熱(加熱再生)される。また、蓄熱材3は、下部に移動されることにより蓄熱材収容部14の内部で流動されてほぐされる。また、脱水反応により蓄熱材3から放出された水蒸気は、蓄熱材収容部14の多数の孔141を介して蓄熱材収容部14の外部に放出され、その後、真空チャンバ11の水蒸気出入口111を介して蒸発・凝縮器50に戻される。この際、蒸発・凝縮器50は、凝縮器として機能する。
During heat storage, the first
一方、放熱の際には、車両110の走行開始時に、反転駆動部2により、図3および図5に示すように、第2熱交換パイプ13a(第2熱交換部13)が反応容器1の下部に位置する放熱位置に反応容器1を移動させる。この際、図10に示すように、反応容器1が蓄熱位置から放熱位置に移動されることによって、蓄熱材収容部14内の蓄熱材3は、自重により複数の熱交換パイプ間を通って第1熱交換部12側から第2熱交換部13側に移動されて複数の第2熱交換パイプ13aの間に充填される。すなわち、蓄熱材収容部14内の蓄熱材3は、自重により下部に移動して第2熱交換パイプ13aに接触される。また、蓄熱材3は、反応容器1が蓄熱位置に移動される場合と同様に、下部に移動されることにより蓄熱材収容部14の内部で流動されてほぐされる。また、真空チャンバ11の水蒸気出入口111を介して蒸発・凝縮器50から水蒸気を真空チャンバ11内に供給することにより、蓄熱材収容部14の多数の孔141を介して蓄熱材収容部14の内部に水蒸気を流入させる。この際、蒸発・凝縮器50は、蒸発器として機能する。これにより、蓄熱材収容部14内の蓄熱材3が水和反応して放熱するので、その熱により、第2熱交換パイプ13aの内部を流れるクーラント液が加熱される。その後、加熱されたクーラント液は、図示しない配管を介してヒータコア30やバッテリ40に送られてヒータコア30やバッテリ40を加熱する。
On the other hand, at the time of heat dissipation, the second
第1実施形態では、上記のように、排ガス(熱交換流体)が内部を流れる第1熱交換部12およびクーラント液(熱交換流体)が内部を流れる第2熱交換部13を、蓄熱材3を収容する蓄熱材収容部14を含む反応容器1に設けることによって、反応容器1において、互いに異なる排ガスおよびクーラント液がそれぞれ別個に設けられた専用の第1熱交換部12および第2熱交換部13の2系統で流されるので、共通の熱交換部(流路)に排ガスおよびクーラント液の両方を流す場合と異なり、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができる。その結果、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器1において、排ガスが流れる第1熱交換部12と、クーラント液が流れる第2熱交換部13とを互いに別個に設けることによって、互いに異なる熱交換流体を共通の熱交換部(流路)に流す構成とは異なり、蓄熱時と放熱時とで熱交換部に流す熱交換流体を切り替える必要がないので、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がない。その結果、化学蓄熱装置100の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, the first
また、反転駆動部2により、蓄熱時および放熱時に応じて、第1熱交換部12に蓄熱材3が接触する蓄熱位置(第1位置)と、第2熱交換部13に蓄熱材3が接触する放熱位置(第2位置)とに選択的に反応容器1を移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材3を第1熱交換部12に集中的に接触させ、放熱時には、蓄熱材3を第2熱交換部13に集中的に接触させることができるので、蓄熱時および放熱時の両方の場合において、対応する熱交換流体と蓄熱材3との間で効率よく熱交換することができる。その結果、熱交換の応答性(熱交換速度)を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置100では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部(流路)に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体(排ガス)および放熱用の熱交換流体(クーラント液)と良好に熱交換することができる。
In addition, the
また、第1実施形態では、上記のように、反転駆動部2により、第1熱交換部12が反応容器1の下部に位置する蓄熱位置と、第2熱交換部13が反応容器1の下部に位置する放熱位置とに、反応容器1を上下反転させるとともに、第1熱交換部12または第2熱交換部13が反応容器1の下部に位置する場合に、蓄熱材3を自重により下部に移動して第1熱交換部12または第2熱交換部13に接触させる。これにより、反転駆動部2により反応容器1を上下反転させるだけで、容易に、第1熱交換部12または第2熱交換部13を反応容器1の下部に位置させることができるとともに、蓄熱材3を自重により反応容器1の下部に位置する熱交換部側に移動させることができるので、蓄熱時および放熱時に応じて、容易に、蓄熱材3を第1熱交換部12または第2熱交換部13に選択的に接触させることができる。また、蓄熱材3を自重により下部に移動させることによって、蓄熱材3が流動されてほぐされるので、蓄熱材3が固化するのを抑制することができ、その結果、蓄熱材3の使用寿命を延ばすことができる。また、反応容器1内に蓄熱材3が移動可能なスペースが存在することにより、蓄熱材収容部14に蓄熱材3が隙間なく充填されている場合とは異なり、蓄熱材3が水和反応により膨張した場合でも蓄熱材3が押し固まって固化するのを抑制することができる。これによっても、蓄熱材3の使用寿命を延ばすことができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、第1熱交換部12に対して排ガスの供給または排出を行う上下対称構造の排ガス流路151(161)と、第2熱交換部13に対してクーラント液の供給または排出を行う上下対称構造のクーラント液流路152(162)とを設ける。また、反応容器1が蓄熱位置および放熱位置に位置する両方の場合に、排ガス流路151(161)を介して第1熱交換部12に対する排ガスの供給または排出が行われるとともに、クーラント液流路152(162)を介して第2熱交換部13に対するクーラント液の供給または排出が行われるように構成する。これにより、反応容器1が蓄熱位置および放熱位置のいずれに位置している場合でも、排ガス流路151(161)およびクーラント液流路152(162)を介して、それぞれ、第1熱交換部12内の排ガスおよび第2熱交換部13内のクーラント液を常時循環させておくことができる。
In the first embodiment, as described above, the exhaust gas flow channel 151 (161) having a vertically symmetrical structure for supplying or discharging exhaust gas to or from the first
また、第1実施形態では、上記のように、蓄熱時に脱水反応により蓄熱材3から放出されるとともに放熱時に蓄熱材3と水和反応する水蒸気が通過可能な多数の孔141を有する多孔質構造(パンチングメタル)により、蓄熱材収容部14を筒状に形成する。これにより、蓄熱時には、蓄熱材収容部14の内部において脱水反応により蓄熱材3から放出される水蒸気を多数の孔141を介して容易に蓄熱材収容部14の外部に放出することができるとともに、放熱時には、蓄熱材収容部14の外部から内部に多数の孔141を介して水蒸気を取り込んで蓄熱材収容部14の内部において蓄熱材3と水蒸気とを水和反応させることができる。また、多孔質構造により蓄熱材収容部14を筒状に形成することによって、蓄熱材収容部14の特定の位置にだけ水蒸気の入出通路を設ける場合と異なり、蓄熱材収容部14の全域(全周)から水蒸気を蓄熱材収容部14の外部に放出させることができるとともに、蓄熱材収容部14の全域(全周)から水蒸気を蓄熱材収容部14の内部に取り込むことができるので、蓄熱材収容部14内の蓄熱材3の脱水反応および水和反応をより均一に行わせることができる。
Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the porous structure which has
また、第1実施形態では、上記のように、蓄熱材収容部14の内部に、第1熱交換部12および第2熱交換部13を配置するとともに、蓄熱材3を、蓄熱材収容部14の内部において、第1熱交換部12側および第2熱交換部13側に移動可能に配置する。これにより、蓄熱材収容部14の内部において、第1熱交換部12または第2熱交換部13に蓄熱材3を直接的に接触させることができるので、対応する熱交換部の熱交換流体と蓄熱材3との間でより効率よく熱交換することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, while arrange | positioning the 1st
また、第1実施形態では、上記のように、第1熱交換部12(第2熱交換部13)を、互いに対向する複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)により構成し、複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)を、蓄熱材3が複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)間を移動可能な間隔を隔てて配置する。これにより、排ガス(クーラント液)を複数の第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)に分散して流すことができるとともに、分散された熱交換流体が流れる第1熱交換パイプ12a(第2熱交換パイプ13a)の各々に対して全周に蓄熱材3を接触させることができるので、対応する熱交換流体と蓄熱材3との熱交換効率を向上させることができる。その結果、熱交換の応答性を高めることができる。
In the first embodiment, as described above, the first heat exchange unit 12 (second heat exchange unit 13) is configured by a plurality of first
また、第1実施形態では、上記のように、車両110の走行中には、反応容器1を蓄熱位置に移動して、第1熱交換部12の内部に高温の排ガスからなる排ガスが流れることにより蓄熱材3による蓄熱を行わせ、車両110の走行開始時には、反応容器1を放熱位置に移動して、蓄熱材3に放熱させることにより第2熱交換部13の内部を流れるクーラント液を介して車両110の所定部分(ヒータコア30やバッテリ40)の加熱を行う。これにより、車両110の走行中には、車両110の排ガスの熱を利用して効果的に蓄熱材3による蓄熱を行うことができるとともに、車両110の走行開始時には、その蓄熱材3に蓄熱された熱を放熱させて車両110の所定部分(ヒータコア30やバッテリ40)を加熱することができるので、排ガスの熱を有効に活用することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, while the
(第2実施形態)
次に、図11および図12を参照して、本発明の第2実施形態による化学蓄熱装置200について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、第1ブラケット部217の排ガス溝部を介することなく、排ガスを第1シャフト部215に直接流入させる構成について説明する。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 11 and FIG. 12, the chemical
第1シャフト部215は、図11および図12に示すように、内部にY方向に延びる排ガス流路215aとクーラント液流路215bとが形成されている。排ガス流路215aは、上記第1実施形態とは異なり、第1シャフト部215をY方向に貫通するように形成されている。また、排ガス流路215aのY1方向側の端部は、シール軸受210を介して排ガス流入部220に接続されている。また、第1ブラケット部217は、上記第1実施形態とは異なり、第1シャフト部215の周りに周状に形成された排ガス溝部を有していない。これにより、排ガスは、排ガス流入部220を介して直線的に第1シャフト部215の排ガス流路215aに流入される。すなわち、第1ブラケット部217の排ガス溝部を介して排ガスが第1シャフト部215の排ガス流路215aに流入される場合と異なり、化学蓄熱装置100により排ガスの排出抵抗が大きくなるのを抑制することが可能である。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
また、第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、反応容器1は、反転駆動部2によりY方向に延びる回動軸線L1周りに回動されることによって、第1熱交換パイプ12aに蓄熱材3が接触する蓄熱位置(図11参照)と、第2熱交換パイプ13aに蓄熱材3が接触する放熱位置(図12参照)とに選択的に移動されるように構成されている。
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
第2実施形態では、上記のように、排ガス(熱交換流体)が内部を流れる第1熱交換部12およびクーラント液(熱交換流体)が内部を流れる第2熱交換部13を、蓄熱材3を収容する蓄熱材収容部14を含む反応容器1に設けることによって、一方の熱交換流体が他方の熱交換流体に混入するのを抑制することができるので、異物が混入することに起因して熱交換流体の性能が低下するのを抑制することができる。また、反応容器1において、排ガスが流れる第1熱交換部12と、クーラント液が流れる第2熱交換部13とを互いに別個に設けることによって、熱交換部に流す熱交換流体を切り替えるための流路切換弁などを設ける必要がないので、化学蓄熱装置200の熱交換流体の流路構成が複雑になるのを抑制することができる。また、反転駆動部2により、蓄熱時および放熱時に応じて、第1熱交換部12に蓄熱材3が接触する蓄熱位置(第1位置)と、第2熱交換部13に蓄熱材3が接触する放熱位置(第2位置)とに選択的に反応容器1を移動させることによって、蓄熱時には、蓄熱材3を第1熱交換部12に集中的に接触させ、放熱時には、蓄熱材3を第2熱交換部13に集中的に接触させることができるので、熱交換の応答性(熱交換速度)を高めることができる。したがって、この化学蓄熱装置200では、異なる熱交換流体が共通の熱交換部(流路)に流れることに起因する熱交換流体の性能の低下および熱交換流体の流路構成の複雑化を抑制しながら、蓄熱時および放熱時に、それぞれ、蓄熱用の熱交換流体(排ガス)および放熱用の熱交換流体(クーラント液)と良好に熱交換することができる。
In the second embodiment, as described above, the first
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、本発明の化学蓄熱装置を、車両に搭載する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の化学蓄熱装置を、車両以外の移動体に搭載してもよいし、据え置き型として用いてもよい。 For example, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which mounts the chemical heat storage apparatus of this invention in a vehicle was shown, this invention is not limited to this. The chemical heat storage device of the present invention may be mounted on a moving body other than a vehicle, or may be used as a stationary type.
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の第1の熱交換流体および第2の熱交換流体の一例として、それぞれ、排ガスおよびクーラント液を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1の熱交換流体および第2の熱交換流体が、それぞれ、排ガスおよびクーラント液以外の流体であってもよい。 In the first and second embodiments, the exhaust gas and the coolant liquid are shown as examples of the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid of the present invention, respectively, but the present invention is not limited to this. Absent. In the present invention, the first heat exchange fluid and the second heat exchange fluid may be fluids other than the exhaust gas and the coolant liquid, respectively.
また、上記第1および第2実施形態では、反応容器を蓄熱位置(第1位置)および放熱位置(第2位置)に移動させる移動手段としてモータを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、モータ以外の移動手段により、反応容器を第1位置および第2位置に移動させてもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the motor is used as the moving means for moving the reaction container to the heat storage position (first position) and the heat radiation position (second position) has been described. Not limited. In the present invention, the reaction vessel may be moved to the first position and the second position by moving means other than the motor.
また、上記第1および第2実施形態では、反応容器を、管軸方向に延びる回動軸線L1周りに回動させることにより上下反転させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、反応容器を、管軸方向に交差する方向に延びる回動軸周りに回動させることにより上下反転させてもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the reaction container was shown upside down by rotating around the rotation axis L1 extended in a pipe-axis direction, this invention is not limited to this. In the present invention, the reaction vessel may be turned upside down by turning around a turning shaft extending in a direction intersecting the tube axis direction.
また、上記第1および第2実施形態では、反応容器を、上下反転させることにより蓄熱位置(第1位置)および放熱位置(第2位置)に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、スライド移動など、反応容器を上下反転させることなく第1位置および第2位置に移動させる構成であってもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the reaction container was shown upside down, the example of the structure moved to a thermal storage position (1st position) and a thermal radiation position (2nd position) was shown. It is not limited to this. In the present invention, for example, the reaction vessel may be moved to the first position and the second position without being inverted upside down, such as sliding.
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の多孔質構造により形成された蓄熱材収容部の一例として、パンチングメタルにより形成された蓄熱材収容部を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、セラミックスなど、パンチングメタル以外の多孔質構造を有する部材により蓄熱材収容部を形成してもよい。また、多孔質構造を有する蓄熱材収容部に限らず、特定の位置からのみ水蒸気の出入りが可能な蓄熱材収容部であってもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the thermal storage material accommodating part formed of the punching metal was shown as an example of the thermal storage material accommodating part formed of the porous structure of this invention, this invention is this Not limited. In this invention, you may form a thermal storage material accommodating part with the members which have porous structures other than punching metal, such as ceramics, for example. Moreover, it is not limited to the heat storage material housing portion having a porous structure, but may be a heat storage material housing portion that allows water vapor to enter and exit only from a specific position.
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の蓄熱材の一例として、酸化カルシウム(CaO)からなる蓄熱材を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、硫酸カルシウム(CaSO4)、酸化マグネシウム(MgO)および酸化バリウム(BaO)など、酸化カルシウム(CaO)以外の材料からなる蓄熱材であってもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the thermal storage material which consists of calcium oxide (CaO) was shown as an example of the thermal storage material of this invention, this invention is not limited to this. In the present invention, a heat storage material made of a material other than calcium oxide (CaO) such as calcium sulfate (CaSO 4 ), magnesium oxide (MgO), and barium oxide (BaO) may be used.
また、上記第1および第2実施形態では、第1熱交換パイプおよび第2熱交換パイプを、互いに同じ断面形状(大きさ、形状および板厚)で形成するとともに、互いに同じ本数だけ設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、用途に応じて、第1熱交換パイプおよび第2熱交換パイプを、互いに異なる形状で形成してもよいし、互いに異なる本数で設けてもよい。 In the first and second embodiments, the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe are formed with the same cross-sectional shape (size, shape, and plate thickness), and the same number is provided. Although shown, the present invention is not limited to this. In this invention, according to a use, a 1st heat exchange pipe and a 2nd heat exchange pipe may be formed in a mutually different shape, and may be provided by a mutually different number.
また、上記第1および第2実施形態では、第1熱交換パイプ(第2熱交換パイプ)を、互いに単純な円管状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図13に示す第1変形例ように、熱交換パイプ301の外表面に管軸方向に延びる縦フィン301aを設けてもよいし、図14に示す第2変形例のように、熱交換パイプ302の外表面にリング状の横フィン302aを設けてもよい。また、熱交換パイプの外表面にスパイラル状のフィンを設けてもよい。これにより、熱交換パイプの内部を流れる熱交換流体と蓄熱材との熱交換効率をより高めることが可能である。ただし、上記第1変形例および第2変形例のように熱交換パイプを構成する場合にも、隣接する熱交換パイプ間の間隔は、蓄熱材が通過可能な間隔にする必要がある。
In the first and second embodiments, the first heat exchange pipe (second heat exchange pipe) is formed in a simple circular tube shape, but the present invention is not limited to this. In the present invention,
1 反応容器
2 反転駆動部(移動手段)
3 蓄熱材
12 第1熱交換部
12a 第1熱交換パイプ(熱交換パイプ)
13 第2熱交換部
13a 第2熱交換パイプ(熱交換パイプ)
14 蓄熱材収容部
30 ヒータコア(所定部分)
40 バッテリ(所定部分)
100 化学蓄熱装置
110 車両
151、161 排ガス流路(第1流路)
152、162 クーラント液流路(第2流路)
1
3
13 2nd
14 Heat storage
40 battery (predetermined part)
DESCRIPTION OF
152, 162 Coolant liquid channel (second channel)
Claims (7)
前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第1熱交換部に前記蓄熱材が接触する第1位置と前記第2熱交換部に前記蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記第1熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第1位置と、前記第2熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第2位置とに、前記反応容器を上下反転させることにより移動させる反転駆動部を含み、
前記第1熱交換部または前記第2熱交換部が前記反応容器の下部に位置する場合に、前記蓄熱材が自重により下部に移動して前記第1熱交換部または前記第2熱交換部に接触するように構成されている、化学蓄熱装置。 A reaction vessel including a first heat exchange section in which the first heat exchange fluid flows and a second heat exchange section in which the second heat exchange fluid flows, and a heat storage material storage section for storing the heat storage material;
Depending on the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, the heat storage material is stored in the first position where the heat storage material is in contact with the first heat exchange unit and in the second heat exchange unit. Moving means for selectively moving to a second position where the material contacts ,
The moving means includes the reaction between the first position where the first heat exchanging part is located below the reaction container and the second position where the second heat exchanging part is located below the reaction container. Including a reversal drive that moves by reversing the container up and down,
When the first heat exchange part or the second heat exchange part is located in the lower part of the reaction vessel, the heat storage material moves to the lower part by its own weight and moves to the first heat exchange part or the second heat exchange part. A chemical heat storage device that is configured to contact .
前記反転駆動部は、蓄熱時には、前記第1熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第1位置に前記反応容器を上下反転移動させ、放熱時には、前記第2熱交換部が前記反応容器の下部に位置する前記第2位置に前記反応容器を上下反転移動させるように構成されている、請求項1に記載の化学蓄熱装置。 The high temperature first heat exchange fluid flows through the first heat exchange section, and the second heat exchange fluid to be supplied with heat flows through the second heat exchange section. And
The reversal drive unit moves the reaction container upside down to the first position where the first heat exchange unit is located below the reaction container during heat storage, and the second heat exchange unit performs the reaction during heat dissipation. It is constructed the reaction vessel to the second position located under the container so as to vertically reversed movement, the chemical heat storage device according to claim 1.
前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第1熱交換部に前記蓄熱材が接触する第1位置と前記第2熱交換部に前記蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段と、
前記第1熱交換部に対して前記第1の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第1流路と、前記第2熱交換部に対して前記第2の熱交換流体の供給または排出を行う上下対称構造の第2流路とを備え、
前記反応容器が前記第1位置および前記第2位置に位置する両方の場合に、前記第1流路を介して前記第1熱交換部に対する前記第1の熱交換流体の供給または排出が行われるとともに、前記第2流路を介して前記第2熱交換部に対する前記第2の熱交換流体の供給または排出が行われるように構成されている、化学蓄熱装置。 A reaction vessel including a first heat exchange section in which the first heat exchange fluid flows and a second heat exchange section in which the second heat exchange fluid flows, and a heat storage material storage section for storing the heat storage material;
Depending on the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, the heat storage material is stored in the first position where the heat storage material is in contact with the first heat exchange unit and in the second heat exchange unit. Moving means for selectively moving to a second position where the material contacts;
A first flow path having a vertically symmetrical structure that supplies or discharges the first heat exchange fluid to the first heat exchange section, and supply of the second heat exchange fluid to the second heat exchange section. or Bei example and a second flow path of the vertically symmetric structure to discharge,
When the reaction vessel is located at both the first position and the second position, the first heat exchange fluid is supplied to or discharged from the first heat exchange section via the first flow path. together, wherein via the second flow path the relative second heat exchanger supply or discharge of the second heat exchange fluid is configured to be performed, chemical heat storage device.
前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第1熱交換部に前記蓄熱材が接触する第1位置と前記第2熱交換部に前記蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、
前記蓄熱材収容部は、蓄熱時に脱水反応により前記蓄熱材から放出されるとともに放熱時に前記蓄熱材と水和反応する水蒸気が通過可能な多数の孔を有する多孔質構造により、筒状に形成されている、化学蓄熱装置。 A reaction vessel including a first heat exchange section in which the first heat exchange fluid flows and a second heat exchange section in which the second heat exchange fluid flows, and a heat storage material storage section for storing the heat storage material;
Depending on the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, the heat storage material is stored in the first position where the heat storage material is in contact with the first heat exchange unit and in the second heat exchange unit. Moving means for selectively moving to a second position where the material contacts,
The heat storage material accommodating portion is formed in a cylindrical shape by a porous structure having a large number of holes that are discharged from the heat storage material by a dehydration reaction during heat storage and through which water vapor that hydrates with the heat storage material during heat dissipation can pass. and are, chemical heat storage device.
前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第1熱交換部に前記蓄熱材が接触する第1位置と前記第2熱交換部に前記蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、
前記蓄熱材収容部の内部には、前記第1熱交換部および前記第2熱交換部が配置されており、前記蓄熱材は、前記蓄熱材収容部の内部において、前記第1熱交換部側および前記第2熱交換部側に移動可能に配置されている、化学蓄熱装置。 A reaction vessel including a first heat exchange section in which the first heat exchange fluid flows and a second heat exchange section in which the second heat exchange fluid flows, and a heat storage material storage section for storing the heat storage material;
Depending on the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, the heat storage material is stored in the first position where the heat storage material is in contact with the first heat exchange unit and in the second heat exchange unit. Moving means for selectively moving to a second position where the material contacts,
The first heat exchange part and the second heat exchange part are arranged inside the heat storage material accommodation part, and the heat storage material is located inside the heat storage material accommodation part, on the first heat exchange part side. and it is movably disposed in the second heat exchange portion, chemical heat storage device.
前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第1熱交換部に前記蓄熱材が接触する第1位置と前記第2熱交換部に前記蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、
前記第1熱交換部および前記第2熱交換部は、共に、互いに対向する複数の熱交換パイプにより構成されており、
前記複数の熱交換パイプは、前記蓄熱材が前記複数の熱交換パイプ間を移動可能な間隔を隔てて配置されている、化学蓄熱装置。 A reaction vessel including a first heat exchange section in which the first heat exchange fluid flows and a second heat exchange section in which the second heat exchange fluid flows, and a heat storage material storage section for storing the heat storage material;
Depending on the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, the heat storage material is stored in the first position where the heat storage material is in contact with the first heat exchange unit and in the second heat exchange unit. Moving means for selectively moving to a second position where the material contacts,
The first heat exchange part and the second heat exchange part are both constituted by a plurality of heat exchange pipes facing each other,
Wherein the plurality of heat exchange pipe, the heat storage material is disposed with a movable distance between the plurality of heat exchange pipes, chemical heat storage device.
前記蓄熱材の脱水反応による蓄熱時および水和反応による放熱時に応じて、前記反応容器を、前記第1熱交換部に前記蓄熱材が接触する第1位置と前記第2熱交換部に前記蓄熱材が接触する第2位置とに選択的に移動させる移動手段とを備え、
前記反応容器および前記移動手段は、車両に設置されており、
前記車両の走行中には、前記反応容器が前記第1位置に移動されて、前記第1熱交換部の内部に高温の排ガスからなる前記第1の熱交換流体が流れることにより前記蓄熱材による蓄熱が行われ、前記車両の走行開始時には、前記反応容器が前記第2位置に移動されて、前記蓄熱材に放熱させることにより前記第2熱交換部の内部を流れる前記第2の熱交換流体を介して前記車両の所定部分の加熱が行われるように構成されている、化学蓄熱装置。 A reaction vessel including a first heat exchange section in which the first heat exchange fluid flows and a second heat exchange section in which the second heat exchange fluid flows, and a heat storage material storage section for storing the heat storage material;
Depending on the heat storage by the dehydration reaction of the heat storage material and the heat release by the hydration reaction, the heat storage material is stored in the first position where the heat storage material is in contact with the first heat exchange unit and in the second heat exchange unit. Moving means for selectively moving to a second position where the material contacts,
The reaction vessel and the moving means are installed in a vehicle,
While the vehicle is running, the reaction container is moved to the first position, and the first heat exchange fluid made of high-temperature exhaust gas flows into the first heat exchange section, thereby causing the heat storage material to The second heat exchanging fluid that flows through the second heat exchanging part by storing heat and moving the reaction container to the second position to dissipate heat to the heat accumulating material when the vehicle starts to travel. heating a predetermined portion of the vehicle via a are configured to be performed, chemical heat storage device.
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